Устройство для измерения гидростатического давления жидкостей в резервуарах Советский патент 1990 года по МПК G01L13/00 

ел

00

сд

4-ь

кретной компенсации с компенсирующими грузами 17 и узлом 15 установки зов, узкопредельный 9 и широкопредельный 14 измерители разности дав- лений, блок 13 управления. На одном плече рычага размещены посадочные места 18 для компенсационных грузов 17 и подключен преобразователь 5 усилия в давление, а к другому плечу рычага - подключен чувствительный элемент 1 При этом выход преобразователя 5 усилия в давление соединен с первым вхо- цом узкопределвного измерителя 9, выход которого соединен с входом блока 13 управления, выходом соединенного с узлом 15 установки грузов} причем широкопредельный измеритель 4 входами подключен к трубопроводам подвода давления жидкости 10 и газа 2 в резерву- аре„ а выходом - к блоку 13 управления, трубопровод 10 подвода давления

жидкости в резервуаре сообщен с вторым входом узкопредельного измерителя 9 разности -давлений, а трубопровод 2 подвода давления газа, в ре- зервуаре-с полостью чувствительного элемента 1. Кроме того, устройство содержит емкость 19, сообщающуюся с атмосферой и соединенную через запорные устройства 20, 21, 22 с входами узкопредельного измерителя 9 давления и полостью чувствительного элемента 1, Разность давлений, подаваемых на вход узкопредельного измерителя 9, частично компенсируется с помощью системы дискретной компенсации, а температурная погрешность устраняется путем сообщения перед изйе- рителем чувствительного элемента 1, преобразователя 5 и входа преобразователя 9 с емкостью 19, сообщенной с атмосферой с, 1 з.п. ф-лы, 1 ил,

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для измерения гидростатического давления жидких нефтепродуктов в резервуарах. Целью изобретения является повышение точности. Устройство содержит упругий чувствительный элемент 1, преобразователь 5 усилия в давление, механический суматор в виде двуплечего рычага 6, систему дискретной компенсации с компенсирующими грузами 17 и узлом 15 установки грузов, узкопредельный 9 и широкопредельный 14 измерители разности давлений, блок 13 управления. На одном плече рычага размещены посадочные места 18 для компенсационных грузов 17 и подключен преобразователь 5 усилия в давление, а к другому плечу рычага подключен чувствительный элемент 1. При этом выход преобразователя 5 усилия в давление соединен с первым входом узкопредельного измерителя 9, выход которого соединен с входом блока 13 управления, выходам соединенного с узлом 15 установки грузов, причем широпредельный измеритель 14 входами подключен к трубопроводам подвода давления жидкости 10 и газа 2 в резервуаре, а выходом - к блоку 13 управления. Трубопровод 13 подвода давления жидкости в резервуаре сообщен с вторым входом узкопредельного измерителя 9 разности давлений, а трубопровод 2 подвода давления газа в резервуаре - с полостью чувствительного элемента 1. Кроме того, устройство содержит емкость 19, сообщающуюся с атмосферой и соединенную через запорные устройства 20, 21, 22 с входами узкопредельного измерителя 9 давления и полостью чувствительного элемента 1. Разность давлений, подаваемых на вход узкопредельного измерителя 9, частично компенсируется с помощью системы дискретной компенсации, а температурная погрешность устраняется путем сообщения перед измерителем чувствительного элемента 1, преобразователя 5 и входа преобразователя 9 с емкостью 19, сообщенной с атмосферой. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к измерительной технике,, в частности к измерению гидростатического давления жидких нефтепродуктов в резервуарах, и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства.

Цель изобретения - повышение точности измерения.

На чертеже изображено предлагаемое устройство

Устройство содержит упругий манометрический чувствительный элемент 18 попость которого сообщена с трубопроводом 2 подвода давления газа

в резервуаре, содержащем запорное усройство 3 и разделительный сосуд 4, и преобразователь 5 усилия в давление, при этом выход чувствительного элемента 1 и вход преобразователя 5 соединены с рычагом б, установленными на опоре 7, посредством установочных мест 8, а выход преобразователя 5 соединен с минусовым входом узкопредельного измерителя 9 разности давлений, плюсовой вход которого сообщен с трубопроводом 10 подвода давления жидкости в резервуаре, содежащем запорное устройство 11 и разделительный сосуд 12„

Выход узкопредельного измерителя соединен с первым входом блока 13 управления, второй вход которого со.е,- динен с выходом широкопредельного

0

5

,

40

45

50

55

измерителя 14 гидростатического давления нефтепродукта, входы которого сообщены с трубопроводами 2 и 10 подвода давления газа и жидкости в резервуаре соответственно.

Первый выход блока 13 управления соединен с узлом 15 установки грузов, а второй выход - с узлом 16 отображения информации. Компенсирующие грузы

17установлены на посадочные места

18рычага 6„

Устройство также содержит емкость 19, сообщающуюся с атмосферой„ и заполняемую той же разделительной жидкостью, что и преобразователь 5 и чувствительный элемент 1, причем до уровня, равного высоте верхней точки внутренних полостей преобразователя 5 и.чувствительного элемента 1, заполненных разделительной жидкостью

Емкость 19 Соединена с минусовой камерой измерителя 9 посредством соединительной линии с запорным устройством 20, с плюсовой камерой измерителя 9 посредством соединительной линии с запорным устройством 21 и с входом чувствительного элемента 1 посредством соединительной линии с запорным устройством 22, Исполнительные механизмы запорных устройств 3, 11, 20 21 и 22 соединены с соответствующими выходами блока 13 управления.

5 15 85416

Устройство работает следующим об- Предлагаемое устройство (по срав- разом.

После соответствующего подключения

нению с прототипом) имеет на два из мерительных элемента меньше (отсутствует второй чувствительный элемент и узел термокомпенсации, также содер жащий манометрический чувствительный элемент)„ Точность измерения такого устройства будет выше, так как

трубопроводов 2 и 10 (как было указанению с прототипом) имеет на два из мерительных элемента меньше (отсутствует второй чувствительный элемент и узел термокомпенсации, также содер жащий манометрический чувствительный элемент)„ Точность измерения такого устройства будет выше, так как

но выше) на чувствительный элемент 1 поступает гидравлический сигнал(трубопроводы после разделительных сосудов заполнены разделительной жидкостью ), равный давлению газа над поверхностью JQ уменьшается число источников погреш- контролир.уемого нефтепродукта Ри. С ностей при неизменной точности осталь- выхода чувствительного элемента 1 сиг- ньгх элементов конструкции.

Преобразователь 5 усилия в давление выполнен на базе манометрического чувствительного элемента, например сильфона, полость которого, вместе с минусовой камерой измерителя 9 п внутренней полостью соединяющей

нал РИ, преобразованный в усилие, передается через посадочное место на рычаг 6 механического сумматора. Одно- ; ; временно на вход плюсовой камеры узкопредельного измерителя 9 поступает

сигнал

з равный сумме Р1( и гидростатического давления Р столба нефтепро- их линии, образует ограниченный зам- дукта8 находящегося в резервуаре, т,е, 20 кнутый объем, заппгненный жидкостью.

При отклонении температуры жидкоеРг+ри.

С выхода широкопредельного измерителя 14 измеренное (грубое) значети, заполняющей указанный объем, от температуры, пр« которой осуществлялось заполнение ицксстып (такое отние Р ,

prta

поступает в блок 13

управления, который формирует команду

на установку соответствующих грузов 17, При установке на рычаг 6 компенсирующих грузов 17 на нем возникает усилие, которое, суммируясь с усилием, создаваемым чувствительным элементом 1t поступает через установочное место 8 на вход преобразователя 5 усилия в давление, где оно преобразуется в сумму компенсирующего Рк и Ри давлении.

т.е. Р,,+ 1

и

Эта сумма давлений

поступает на вход минусовой камеры измерителя 9. Таким образом, на чувствительном элементе узкопредельного измерителя 9 будет осуществляться алгебраическое суммирование вышеуказанных нуление осуществляется по командам давлений:

Чтобы этого избежать, перед нач лом измерения гидростатического да ления осуществляется сброс давлени замкнутом ограничением объеме прео разователя 5, мо этот процесс ляется обнулением температурной со ставляющей парлечие жидкости в огр ченном объеме преобразователя 5. О

блока 13 управления по следующему алгоритму.

Рит - Р

К Г И

Р

Р

или

РГ

Р к+1) р.

где Пр - разность гидростатического Рг и компенсирующего Рк давлений т.е. величина недокомпенсации гидростатического давления измеряемая узкопредельным измерителем 9 (Па) .

Таким образом, для определения гидростатического давления необходимо сформировать (путем установки соответствующих грузов 17 на рычаг 6) определенное компенсирующее давление Рк и измерить величину недокомпенсации Dp, Величину гидростатического давления определяют из выражения (2).

Предлагаемое устройство (по срав-

нению с прототипом) имеет на два из мерительных элемента меньше (отсутствует второй чувствительный элемент и узел термокомпенсации, также содер жащий манометрический чувствительный элемент)„ Точность измерения такого устройства будет выше, так как

уменьшается число источников погреш- ностей при неизменной точности осталь ньгх элементов конструкции.

ти, заполняющей указанный объем, от температуры, пр« которой осуществлялось заполнение ицксстып (такое от;ть место при соотнуление осуществляется по командам

ветствующем отклонении температуры окружающей среды)s в замкнутом объеме преобразователя 5 возникает температурное приращение давления, что приводит к искажение результата измерения (,

Чтобы этого избежать, перед началом измерения гидростатического давления осуществляется сброс давления в замкнутом ограничением объеме преобразователя 5, мо этот процесс является обнулением температурной составляющей парлечие жидкости в ограниченном объеме преобразователя 5. Об

Q нуление осуществляется по командам

блока 13 управления по следующему алгоритму.

Подается команда на снятие всех компенсирующих грузов,

дс; Подается команда нг ыполнитель- ные механизмы запорных устройств 3 и 11 на их закрытие,

их за1-рутил подается команда на испслнитепьные механизмы запор5Q нь х устройся 20-21 на их открытие t прр этом замкнутый ограниченный объем преобразователя 5S л тзкдс трубопроводы 2 к 1(1 после заборных устройств 3 и 11 (которые находятся в за-ц крытом состоянии) сооСичаглгся с емкостью IS и давление в них становится равным давлению столба h, разница давлений в обоих камерах измерителя 9 становится равной ну:;ю, а рычаг 6 разгружается, при этом количество жидкости, переходящее в емкость 19, пренебрежимо мало, поскольку при таких давлениях жидкости практически несжимаемые „

Подается команда на закрытие запорных устройств 20-22.

Подается команда на открытие запорных устройств 3 и 11, в результате че го на вход устройства подается измеряемое гидростатическое давление.

Формула изобретения

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено емкостью, сообщенной с атмосферой, и дистанционно управляемыми запорными кранами, два из которых установлены в трубопроводах подвода давлений жидкости и газа, а оба входа узкопредельного измерителя давления и вход преобразователя давления соединены через запорные краны с емкостью, причем запорные краны по управлению подключены к соответствующим выходам блока управления о